一种驾驶员不安全行为检测预警系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种驾驶员不安全行为检测预警系统及方法，系统设置有辅助控制器，辅助控制器的输入端连接有摄像头，输出端连接有油门信号调整模块和应急灯驱动模块，在辅助控制器上还连接有智能终端，智能终端中配置有疲劳检测模块和分心检测模块，辅助控制器将获取的驾驶员驾驶状态图像上传至智能终端进行疲劳检测和分心检测，智能终端将检测的结果传输至辅助控制器，并由通过油门信号调整模块实现限速控制以及通过应急灯驱动模块实现应急警示控制。其效果是：能够实现驾驶员多种类型的不安全行为检测，核心检测算法移植在智能终端中，充分利用了智能终端快速的数据处理能力，提升了检测速度，检测更为准确，约了系统硬件成本。成本。成本。

【技术实现步骤摘要】
一种驾驶员不安全行为检测预警系统及方法


[0001]本专利技术涉及安全驾驶检测技术，尤其涉及一种驾驶员不安全行为检测预警系统及方法。

技术介绍

[0002]随着科技和经济的发展，汽车已经成为人们日常生活的重要组成部分。汽车的广泛使用加快了社会的发展，同时也让人们付出了惨痛的代价。据世界卫生组织的统计,全球每年有130万人死于交通事故，1200多万人受伤,经济损失高达5180亿欧元。通过对大量道路交通事故的历史数据进行分析表明，与驾驶员因素有关的事故百分率占到近95％。疲劳驾驶与分心驾驶这两种不安全驾驶行为是导致交通事故发生的重要原因,这也使其获得各个国家重视,成为交通安全问题研究领域急需解决的重要难题。因此，实时对驾驶员行为进行监控并对不正常行为进行预警具有重要意义。目前，对驾驶员行为监测的商用产品以及学术研究都相对较少,且存在识别行为类别单一、识别不准确、识别处理滞后等问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术首先提供一种驾驶员不安全行为检测预警系统，解决现有系统中存在的识别行为类别单一、识别不准确、识别处理滞后等问题。
[0004]为解决以上技术问题，本专利技术所采用的具体技术方案如下：
[0005]一种驾驶员不安全行为检测预警系统，其关键在于，设置有辅助控制器，所述辅助控制器的输入端连接有用于获取驾驶员驾驶状态图像的摄像头，所述辅助控制器的输出端连接有油门信号调整模块和应急灯驱动模块，在所述辅助控制器上还连接有智能终端，所述智能终端中配置有疲劳检测模块和分心检测模块，所述辅助控制器将获取的驾驶员驾驶状态图像上传至所述智能终端进行疲劳检测和分心检测，所述智能终端将检测的结果传输至所述辅助控制器，并由所述辅助控制器通过所述油门信号调整模块实现限速控制以及通过所述应急灯驱动模块实现应急警示控制。
[0006]可选地，所述智能终端配置有导航模块、测速模块和语音播报模块。
[0007]可选地，所述智能终端为智能手机，且通过USB数据线连接所述辅助控制器。
[0008]可选地，所述油门信号调整模块与节气门控制电路连接，并根据所述辅助控制器的控制指令向所述节气门控制电路发送节气门开度调节信号。
[0009]可选地，所述应急灯驱动模块与应急灯电路连接，并根据所述辅助控制器的控制指令向所述应急灯电路发送应急灯闪烁信号。
[0010]基于上述系统，本专利技术还提出一种驾驶员不安全行为检测预警方法，包括以下步骤：
[0011]S1：通过智能终端选择启动预警程序的步骤；
[0012]S2：辅助控制器通过摄像头实时获取驾驶员驾驶状态图像并上传至智能终端；
[0013]S3：智能终端根据驾驶员驾驶状态图像进行疲劳检测和分心检测，并根据疲劳检
测和分心检测的结果确定疲劳计数值和分心计数值；
[0014]S4：辅助控制器或/和智能终端根据疲劳计数值和分心计数值确定预警指令。
[0015]可选地，步骤S3中智能终端通过疲劳检测模块进行疲劳检测，具体过程为：
[0016]S311：提取驾驶员驾驶状态图像中的人脸面部图像；
[0017]S312：标定眼部和嘴部关键点信息，计算人眼开合度和嘴巴张合度；
[0018]S313：根据预定时间段内连续多个图像帧中人眼开合度和嘴巴张合度的变化，计算闭眼次数和打哈欠次数；
[0019]S314：按照下式计算疲劳程度P：
[0020]P＝(闭眼次数)*x/总采集帧数+(打哈欠次数)*y/总采集帧数
[0021]其中x，y为预设权重值；
[0022]S315：如果疲劳程度P大于预设的阈值，则疲劳计数值加1。
[0023]可选地，步骤S3中智能终端通过分心检测模块进行分析检测，具体过程为：
[0024]S321：提取驾驶员驾驶状态图像中的头部图像；
[0025]S322：获取头部图像中左眼角、右眼角、鼻尖、左嘴角、右嘴角、下颌六个面部特征点；
[0026]S323：确定驾驶员头部图像3D模型放射变化矩阵，得到当前状态头部图像的俯仰角和偏航角；
[0027]S324：根据预设的阈值确定是否有分心行为，如果俯仰角大于阈值，则驾驶员存在抬头低头行为，分心计数值加1；如果偏航角大于阈值，驾驶员存在左顾右盼行为，分心计数值加1。
[0028]可选地，当所述智能终端配置有导航模块时，提取所述导航模块中电子地图的导航路径，在转弯或者掉头位置的预设范围内，暂停分心检测。
[0029]可选地，辅助控制器和智能终端根据疲劳计数值和分心计数值按照以下方式进行预警：
[0030]当疲劳计数值为1时，则执行语音提醒：“请勿疲劳驾驶”；
[0031]当疲劳计数值为2时，则继续执行语音提醒，并且打开汽车应急灯；
[0032]当疲劳计数值为3及以上时，则继续执行语音提醒，打开汽车应急灯，启动限速控制；
[0033]若在设定的时间内未检测到驾驶员疲劳驾驶，则疲劳计数值清零；
[0034]当分心计数值为1时，则进行语音提醒：“请勿分心驾驶”；
[0035]当分心计数值为2时，则继续执行语音提醒，并且打开汽车应急灯；
[0036]当分心计数值为3及以上时，则继续执行语音提醒，打开汽车应急灯，启动限速控制；
[0037]若在设定的时间内未检测到驾驶员分心驾驶，则分心计数值清零
[0038]本专利技术的显著效果是：
[0039]本专利技术提供的系统和方法，能够实现驾驶员多种类型的不安全行为检测，核心检测算法移植在智能终端中，充分利用了智能终端快速的数据处理能力，提升了检测速度，检测更为准确，同时也简化了车载端硬件电路结构，节约了系统硬件成本，通过语音提示、应急灯闪烁以及强制限速等措施的配合实现分级预警，有效提升了驾驶员的安全驾驶意识，
为广大驾驶员的安全出行提供可靠的保障。
附图说明
[0040]图1是本专利技术具体实施例的系统电路原理框图；
[0041]图2是本专利技术的方法流程图；
[0042]图3是本专利技术具体实施例中分心检测所采用的驾驶员头部图像2D特征和3D特征的对应关系图；
[0043]图4是本专利技术具体实施例中分心检测所采用的驾驶员头部图像3D模型所对应的姿态角度关系。
具体实施方式
[0044]下面结合附图具体阐明本专利技术的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本专利技术的限定，包括附图仅供参考和说明使用，不构成对本专利技术专利保护范围的限制，因为在不脱离本专利技术精神和范围基础上，可以对本专利技术进行许多改变。
[0045]如图1所示，本实施例提供一种驾驶员不安全行为检测预警系统，设置有辅助控制器，所述辅助控制器的输入端连接有用于获取驾驶员驾驶状态图像的摄像头，所述辅助控制器的输出端连接有油门信号调整模块和应急灯驱动模块，在所述辅助控制器上还连接有智能终端，所述智能终端中配置有疲劳检测模块和分心检测模块，所述辅助控制器将获取的驾本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种驾驶员不安全行为检测预警系统，其特征在于，设置有辅助控制器，所述辅助控制器的输入端连接有用于获取驾驶员驾驶状态图像的摄像头，所述辅助控制器的输出端连接有油门信号调整模块和应急灯驱动模块，在所述辅助控制器上还连接有智能终端，所述智能终端中配置有疲劳检测模块和分心检测模块，所述辅助控制器将获取的驾驶员驾驶状态图像上传至所述智能终端进行疲劳检测和分心检测，所述智能终端将检测的结果传输至所述辅助控制器，并由所述辅助控制器通过所述油门信号调整模块实现限速控制以及通过所述应急灯驱动模块实现应急警示控制。2.根据权利要求1所述的驾驶员不安全行为检测预警系统，其特征在于，所述智能终端配置有导航模块、测速模块和语音播报模块。3.根据权利要求1或2所述的驾驶员不安全行为检测预警系统，其特征在于，所述智能终端为智能手机，且通过USB数据线连接所述辅助控制器。4.根据权利要求1所述的驾驶员不安全行为检测预警系统，其特征在于，所述油门信号调整模块与节气门控制电路连接，并根据所述辅助控制器的控制指令向所述节气门控制电路发送节气门开度调节信号。5.根据权利要求1所述的驾驶员不安全行为检测预警系统，其特征在于，所述应急灯驱动模块与应急灯电路连接，并根据所述辅助控制器的控制指令向所述应急灯电路发送应急灯闪烁信号。6.一种驾驶员不安全行为检测预警方法，用于权利要求1
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5任一所述的驾驶员不安全行为检测预警系统，其特征在于，包括以下步骤：S1：通过智能终端选择启动预警程序的步骤；S2：辅助控制器通过摄像头实时获取驾驶员驾驶状态图像并上传至智能终端；S3：智能终端根据驾驶员驾驶状态图像进行疲劳检测和分心检测，并根据疲劳检测和分心检测的结果确定疲劳计数值和分心计数值；S4：辅助控制器或/和智能终端根据疲劳计数值和分心计数值确定预警指令。7.根据权利要求6所述的驾驶员不安全行为检测预警方法，其特征在于，步骤S3中智能终端通过疲劳检测模块进行疲劳检测，具体过程为：S311：提取驾驶员驾驶状态图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾孝平，朱鹏，熊东，简鑫，刘国金，陈曼枝，李依玲，武剑桥，操戈，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：